Измерение и сравнение цветов. Системы измерения цвета Измерения цвета в косметической промышленности

Использование фотометрических приборов стало возможным благодаря введению в 1931 г. Международной комиссией по освещению (МКО, или CIE в латинской транскрипции) стандартного колориметрического наблюдателя (три стандартные кривые спектральной чувствительности трех разных «фотоприемников» человеческого глаза), спектров стандартных излучений и стандартного отражающего рассеивателя, заданных в табличном виде. Измерение цвета по системе МКО для неизлучающих объектов сводится к определению трех координат цвета X,Y,Z путем преобразования спектра отражения, пропускания или излучения образца, полученного на фотометрическом приборе со стандартной оптической геометрией измерения для выбранных колориметрических условий по установленным формулам.

Колориметрическими условиями называется совокупность выбранных условий измерения спектральных характеристик образца и расчета координат цвета. К основным условиям относятся: оптическая геометрия прибора; режим измерения (с включением или исключением зеркальной составляющей); стандартное излучение (их много); колориметрический наблюдатель (их два). По координатам цвета X,Y,Z могут быть рассчитаны координаты цвета в других системах, производных от системы МКО, таких как, например, система CIELab.

Фотометрические приборы, применяемые в колориметрии с точки зрения их потребительских свойств можно классифицировать по следующим признакам:

1. По способу получения координат цвета:

Колориметры – непосредственное измерение координат цвета для ограниченного набора колориметрических условий (источник - колориметрический наблюдатель).
Компараторы – приборы для сравнения цветовых характеристик образца по отношению к некоторому эталону этого же цвета.
Различие между колориметром и компаратором цвета, заключается в том, что в первом случае измерение цвета производится относительно единственного образца цвета – стандарта белой поверхности, а во втором случае по отношению к цветному эталону.
Спектрофотометры – непосредственное измерение спектра и расчет цветовых координат по спектральным данным для всех возможных сочетаний источник - колориметрический наблюдатель.

2. По типу измеряемого излучения, и соответственно, объекта:

Измеряющие отраженный свет;
Измеряющие пропущенный свет;
Измеряющие излученный свет (спектрорадиометры, эмиссионные колориметры);
Гибридные, измеряющие отражение/пропускание, отражение/излучение.

3. По оптической геометрии измерения:

С геометрией 45/0 и 0/45;
С геометрией Д/0 и 0/Д;
С геометрией 0/0 и другими более редкими.
Многоугловые (гониоспектрофотометры);
Спектрорадиометры и эмиссионные колориметры;
С принимающей полусферой;
С фокусирующей оптикой.

4. По условиям применения:

портативные;
настольные;
On-Line, устанавливаемые на производственных линиях.

По материалам X-RITE

деятельности человека. Наиболее востребованной данная опция бывает в производственных областях, имеющих дело с цветной продукцией. Также важно измерение цвета в полиграфии и покрасочных мастерских.

Цветометрия позволяет контролировать соответствие цветов обрабатываемой продукции и поставляемого сырья назначенным стандартам, упорядочивает используемые тона и оттенки в единую базу данных для всех партнеров, занятых в процессе. В многокрасочной печати она обеспечивает одинаковый результат реализации проекта на различных материалах, используемых в качестве подложки. Отрасли, где рабочий процесс основан на использовании смесевых красок, применяют колориметрию для тестирования составляющих элементов и создания формул смешения красок.
Оценка качества цветов необходима не только на производственных или печатающих предприятиях, она востребована и в менее масштабных процессах: для дизайнерских или художественных работ, калибровки принтеров, настройки мониторов или телевизоров.
В зависимости от специализации работ и целевой направленности, используются различные типы измерительных приборов и приспособлений.

Спектрофотометры

Количественная оценка цвета является фундаментальным принципом работы для данного типа приборов. Принцип включает следующие измеряемые характеристики:

Собственно цвет (оттенок). Оценивается по длине волны излучаемого или отраженного от поверхности света. Единицей измерения является нанометр (нм).
Чистота тона (насыщенность). Показывает уровень расхождения со спектральным прототипом, выраженный количеством присутствующего белого тона. Чем больше белого, тем меньше насыщенность.
Отражающая способность (яркость). Показывает разницу между падающим и отраженным светом, обусловленную количеством черного тона в образце.

Результаты выдаются в системе цветовых координат Lab, XYZ, HSB и других, олицетворяющих основы цветометрии.
Чтобы произвести измерение цвета спектрофотометром у образцов с блестящими, металлическими или перламутровыми эффектами на производственном месте, требуется мультиугловая портативная версия прибора (например, X-Rite MA9X). Она же годится и для текстурных поверхностей (ткани, пористые материалы). Для ровных матовых поверхностей в тех же условиях годится обычная портативная модель (Ci6X или SP6X).

Для более сложных измерений в лабораторных условиях необходим стационарный прибор со сферическим методом измерений (Color Eye 7000 или Ci7800).
Чтобы откалибровать принтер, нужна специальная модель устройства, например, SpyderPrint. Для компьютерного дисплея, проектора, цифровой камеры - комплект i1Publish Pro 2. Настроить цвета на телевизоре высокой четкости поможет Spyder4TV HD.
В полиграфии помимо спектрофотометров используются денситометры, оценивающие плотность слоя наносимой на основу краски.

Просмотровые кабинки

Если специфика работ позволяет обходиться визуальной оценкой цветовых характеристик изделий, то можно приобрести такую кабинку (типа The Judge II), обеспечивающую просмотр под различными типами освещения.

Независимо от того, какого назначения или размера продукцию производит компания - автомобиль или тостер, необходимость точного измерения цвета и согласования спецификации цвета с клиентом, поддерживают все.

Чтобы помочь производителям в этом вопросе, компании-разработчики придумали специальный набор инструментов, обеспечивающий понимание языка «цвета» для контроля качества любому желающему.

Так же, как работник нуждается в надлежащем инструментарии для реализации проекта, производители должны сначала потратить время, чтобы понять потребности и задачи своих клиентов: что необходимо измерять и с какой точностью. Для понимания необходимо задуматься над ответами на более простые, но не менее важные вопросы.

Какое цветовое пространство использует клиент?
Измерительные приборы, как правило, присваивают цифровое значение каждому из трех основных элементов цвета: оттенок, насыщенность и яркость. Есть три наиболее часто используемые системы координат, определяющие цвет в огромной вселенной всевозможных оттенков: CIE XYZ, CIE Lab и CIE LCH.

Какой уровень точности считывания (точности прибора) требует клиент?
Чем выше уровень точности спектрального разрешения измерительного прибора в видимой зоне спектра, тем выше будет его стоимость. Это аксиома, которую нужно принять. Например, колориметр выдает значения в одном из указанных выше стандартов с умеренной точностью, а спектрофотометр, определяющий спектр в 31 точке, выдает полные данные спектральной кривой отражения и может вычислить координаты в любом цветовом пространстве на более высоком уровне точности.

Какую систему и какой диапозон допусков использовать?
Общие системы допусков включают dELab, dECMC, dE 2000 и например, часто применяемый в США HunterLab. Важно выбрать подходящую систему для гарантированного выпуска продукции, соответствующей спецификации заказчика. Спектрофотометр потребуется при малом диапазоне оговоренных допусков, колориметр – при более широком.

Какова структура измеряемой поверхности?
Спецификация поверхности – одна из важнейших ступеней выбора и начала работы с приборной базой. Является ли поверхность ровной или глянцевой, как приборная панель автомобиля, или же она грубая и текстурная, как пластиковая деталь, используемая при строительстве домов. Некоторые текстурированные поверхности такие, как ткани, сильно зависят от угла измерения. Это означает, что измерение цвета будет зависить от ориентации прибора относительно исследуемого образца.

Какой тип освещения клиент принимает за нормированный?
При рассматрении одного и того же образца цвета под разным освещением (источником освещения) можно увидеть больше или меньше цветовых различий. Это явление называется метамеризм. По этой причине производители выбирают в качестве основных один или несколько источников освещения, ориентируясь, прежде всего, на источники, которые используют при освещении в точках продаж. К наиболее распространенным стандартизованным источникам освещения можно отнести: C, D50, D65, F2, F7 и F11.

Для точного измерения цвета окрашенных поверхностей или специальных покрытий производители часто используют спектрофотометры со сферической, 0 / 45 ° или 45 ° / 0, и мультиугловая геометриями измерений.

Спектрофотометр со сферической геометрией, использующий полый шар, сделанный из специального материала, покрытый внутри сульфатом бария, для измерения цвета и блеска образцов с текстурной поверхностью. Портативные спектрофотометры со сферической геометрией измерения в целом удобны в использовании, экономически эффективны и предназначены для обеспечения быстрого и точного определения цвета на широком спектре материалов таких,как бумага, пластики, текстиль, керамика.

Производители также регулярно используют спектрофотометры с т.н. линейной геометрией 0 /45 ° или 45 ° / 0, которые имитируют поведение человеческого глаза, но выбор данного прибора зависит от используемой текстуры и блеска. Многие спектрофотометры линейной геометрией должны физически прикасаться к измеряемой поверхности или прозрачным держателям. Однако новое поколение спектрофотометров 0 / 45 ° может проводить измерения на расстоянии, без контакта с поверхностью. Бесконтактные технологии позволяет производителям оперативно измерять материалы в жидком состоянии (краски, покрытия, пасты) в рамках процесса контроля качества.

Мультиуголовые спектрофотометры в настоящее время приняты автопроизводителями и их поставщиками для определения эффекта красок и покрытий, содержащих микронизированный алюминий, слюду, диоксид титана или другие добавки , позволяющие добиваться эффекта изменения цвета или мерцания. Спрос на краски и покрытия со специальными эффектами например, «хамелеон», сильно вырос за последние десять лет, что вызывает необходимость в применении особых условий измерения.

Так как свет от пигментов, используемых для создания эффектов, отражается во многих направлениях, мультиугловые спектрофотометры могут измерять цвет под различными незеркальными углами 25 °, 45 °, 75 ° и / или 110 °, и с использованием угла в 15 °, если это будет необходимо. Так же, как новые спектрофотометры 0 / 45 °, многоугловые спектрофотометры могут измерять с расстояния до объекта.

Использования измерительных приборов в комбинации с передовым программным обеспечением позволит предприятию более эффективно устанавливать воспроизведение цвета.

Такая комбинация позволит компании связать числовые показатели – насыщенность, цветовой оттенок, яркость - с переменными факторами производственного процесса – методом нанесения краски, временем смешивания, рецептурами конкретной формулы.

Для консультаций по измерению цвета и выбора необходимых инструментов, пожалуйста, свяжитесь с Усковым Романом (X-Rite) - [email protected]

Вид ПО : Определение цвета
Разработчик/Издатель : Vlad Polyanskiy
Версия : 1.0
iPhone + iPad : 33 рубля [Скачать из App Store ]

В жизни так много важных и интересных вещей! Названия цветов – не из их числа. Запоминать отличия какого-нибудь экрю от верблюжего нужно лишь некоторым людям крайне специфических профессий. Всем остальным достаточно иметь под рукой Колориметр . Это приложение для iPhone, которое определяет цвет по фотографии, предоставляя вам максимум информации по каждому оттенку.

Помните, как искали обои определённого цвета? Или предмет одежды под специфический дресскод? А может, вам нужна деталь интерьера, которая точно вписалась бы в цвета мебели или разбавила акценты? Решить все эти и другие мелкие бытовые задачи поможет новое отечественное приложение Колориметр для iPhone.

Каждый десятый мужчина сталкивается с дальтонизмом – невозможностью различать цвета. Почти все остальные плохо различают разновидности красного. И никто из нас не знает по-настоящему, какого цвета обои наклеены на стенах их собственного дома. Список оттенков не заканчивается на типичных цветах карандашей из детства. Стол цвета умбра или обои масти грульо – не скользкий перевод с другого языка, а реальные названия реальных цветов предметов, которые вас окружают.

Колориметр действует просто. Запускаете программу, делаете фото и водите по нему пальцем. Виртуальное увеличительное стекло анализирует цвет в точке касания и выдаёт его культурное название.

Побегав по дому с айфоном и узнав много новых слов, начинаешь осознавать пользу от практического применения приложения. Сымитировать звук можно. Обрисовать на слова форму предметах тоже несложно. А вот объяснить, чем отличается нравящийся вам оттенок серого от того, который представляет себе собеседник, почти невозможно. И вот тут-то и пригодится база цветов Колориметра .

К примеру, вам нужно купить обои определённого цвета. Или ещё хуже: кто-то другой должен купить обои, а вы сидите в предвкушении, что вечером вам домой привезут десяток рулонов совсем не того оттенка, о котором вы мечтали. Сфотографировав предмет и выбрав самый близкий к нему оттенок, вы будете уверены, что ваш партнёр или помощник по ремонту точно знает, что нужно купить.

Иногда даже малейшее отклонение в цвете может стать критичным. Например, при выборе краски. Тут уже недостаточно одного названия или изображения. Нужны стандарты, цифры. Хорошо, что в Колориметре всё это тоже есть. Нажав на название цвета, вы откроете его подробное описание . Здесь указаны параметры оттенка в самых популярных цветовых моделях – RGB (цифровое изображение) и CMYK , для печати.

Если же речь идет не о жидких красках и цветах, а о виртуальных, дизайнеры оценят и два дополнительных параметра – HSB (тон, насыщенность и яркость) и HEX -код цвета для веб-сайтов. Помимо этого, приложение показывает три самых подходящих цвета в известной системе Pantone , зная которые, вам будет гораздо проще вести диалог с производителем или продавцом мебели и декора.

К разработчикам Колориметра есть несколько предложений по дальнейшему развитию. Справочная информация по цветам должна копироваться в буфер обмена или хотя бы выделяться как текст – это поможет быстро обмениваться инфой с людьми через iMessage или электронную почту, а не высылать им толстый скриншот. А в интерфейсе встроенной фотокамеры не помешает переключатель для вспышки, ибо сейчас она срабатывает автоматически, что не всегда хорошо.

Разумеется, каждый производитель должен производить все требуемые измерения с разумной периодичностью, определяемой требованиями потребителя, качеством используемого сырья, опытом и навыками операторов и состоянием оборудования.

В большинстве случаев для небольшой компании наиболее разумно периодически передавать образцы продукции в специализированные сертифицированные испытательные лаборатории, обладающие специальным испытательным оборудованием, выполняющих испытания по стандартизованным методикам и укомплектованных квалифицированным персоналом. Однако существует ряд показателей качества пленок, оценивать которые необходимо непосредственно на стадии производства. Всегда необходим входной контроль качества сырьевых материалов - в простейшем случае это может быть визуальный контроль на соответствие цвету, размерам гранулята, наличию посторонних включений и степени запыленности, проверка наличия в полимерной композиции, например скользящих добавок. Правильно подобрать режимы переработки можно на основании оценки реологических свойств расплава.

В простейшем случае можно использовать стандартный прибор для определения индекса текучести расплава. Измерение показателя текучести расплава позволяет однозначно оценить технологические свойства полимерного сырья (разумеется, только для одного типа полимерной композиции) и заранее выбрать оптимальные режимы его переработки и возможность использования пленки из такого сырья в конкретных применениях.

Для готовых полимерных пленок необходимо оценивать их, внешний вид, для окрашенных или с оговоренным с потребителем уровнем прозрачности и блеском - соответствие эталону по цвету и прозрачности, необходимо измерять ширину пленки, отклонение намотки по торцу рулона, и массу рулонов. Инструмент, обойтись без которого не удастся - измеритель толщины пленки с точностью ±1мкм.

Требования к разнотолщинности пленки определяются ее потребителем. Отличный показатель разнотолщинности пленки ±1мкм. Допустимый показатель разнотолщинности пленки обычно находится в диапазоне от ±2мкм до ±20мкм в зависимости от номинальной толщины пленки и ее конечного применения. Измеритель толщины пленки может быть любого типа - все зависит от Ваших возможностей и необходимой точности контроля толщины изготавливаемой пленки. Очень удобны и обеспечивают высокую точность измерений приборы, основанные на ультразвуковом эффекте и на магнитном эффекте. Однако стоимость таких приборов заставляет призадуматься. Цена на них начинается от 1500 $...

Если Вы не производите сверхтонкие пленки для специальных областей использования, такие приборы Вам не нужны.Для измерения толщины обычных полиэтиленовых пленок в диапазоне толщин от 5 до 500 мкм вполне можно воспользоваться толщиномерами индикаторного типа. Важно только обеспечить наличие идеально ровной поверхности измерительной площадки для размещения образца пленки, лучше использовать плоские инденторы с площадью поперечного сечения около 0,5 см 2 .Индикатор может быть любого типа - как электронный (наиболее предпочтительный), так и часового типа (например, отечественный индикатор многооборотный МИГ-1) Разумеется, любой индикатор должен обеспечивать точность измерения ±1мкм.

Практически всегда потребителя будут интересовать прочностные показатели пленки - разрывная прочность и относительное удлинение. Если эти показатели устраивают потребителя как не менее чем некая оговоренная величина - в таком случае вполне можно обойтись значениями из спецификации на полимер и результатами контрольных испытаний в специализированной лаборатории, выполняемыми с разумной периодичностью. Для специальных поставок могут потребоваться измерения прочностных показателей для каждой партии пленки.

Опытный оператор, «набивший» руку вполне может приблизительно определить и разрывную прочность и относительное удлинение, растягивая аккуратно вырезанные полоски пленки.

Если Вы занимаетесь производством термоусадочной пленки, то в этом случае Вам придется подобрать некоторое оборудование и разработать методику определения усадки пленочных образцов. В простейшем случае достаточно приобрести термошкаф с точностью поддержания температуры ± 2 о С

Если Вашего потребителя интересуют условия сварки пленки и прочность сварного шва, проблема легко решается, если на Вашем производстве есть своя собственная хотя бы простейшая установка для сварки пленки, в противном случае придется ее окупать или воспользоваться услугами специализированных лабораторий.

Если Вы производите пленки с увеличенными скользящими свойствами или стрейч пленки с повышенной липкостью, Вам понадобится замерять коэффициент трения изготавливаемых пленок.

Одно из важных для потребителя свойств стрейч пленки (да и для большинства других упаковочных пленок) - устойчивость к проколу. Довольно успешно оценивать этот показатель можно, если изготовить собственными силами устройство для закрепления образца пленки и подобрав специальный пробойник.

Прозрачность пленки лучше сравнивать с эталонированными образцами (не забывайте почаще заменять эталоны - поверхность пленки неизбежно царапается и кроме того, со временем в пленке происходят структурные изменения). Эталонированные образцы пленок понадобятся и в случае, если вы изготавливаете окрашенную пленку. Если Вы изготавливаете пленку, предназначенную для нанесения печати или покрытия, необходимо оценивать уровень коронной обработки поверхности пленки. Хорошие и достаточно быстрые результаты обеспечивает применение набора специальных чернил с различным точно определенным заранее поверхностным натяжением. Органолептическую оценку, химический анализ на содержание тех или иных веществ и реакционных групп в полимерной композиции конечно придется выполнять в специализированных лабораториях.

В специализированных лабораториях придется выполнять и анализы пленок по определению газопроницаемости или проницаемости водяных паров. Могут потребоваться анализы по стойкости к ультрафилетовому облучению, воздействию определенных химикатов и наконец оценка сроков эксплуатации пленки в различных климатических условиях.